El inversor de onda pura es una parte muy importante de la transición a las energías renovables para un mayor rendimiento. Son necesarios porque los paneles solares dan una salida de potencia de corriente continua (CC), lo que básicamente significa que la corriente fluye en un sentido. Sin embargo, casi todos nuestros hogares y negocios utilizan energía de corriente alterna (CA), donde la corriente fluye en ambas direcciones a una frecuencia determinada.
Los inversores se ubican entre la matriz solar y la casa o negocio, convirtiendo la salida de CC de los paneles solares en una salida de CA utilizable. El desarrollo de la tecnología de inversores ha sido una parte clave de la explosión de las energías renovables. Los primeros inversores eran costosos, ineficientes (desperdiciaban energía y se calentaban) y problemáticos.
Incluso ahora, los problemas con los inversores son el tipo de inconveniente más común que experimentan los propietarios de paneles solares para casa. Los inversores modernos son más eficientes, más baratos, más pequeños, más inteligentes y mucho más fiables que sus homólogos anteriores. Esto debido a que la tecnología ha evolucionado de manera significativa en los últimos años en el sector de energías renovables.
Energía CC Vs. energía CA
La alimentación de CC se explica por sí misma. La corriente corre en un solo sentido. En el caso de las celdas solares, la corriente variará bastante lentamente a lo largo del día a medida que cambia la intensidad del sol, pero la corriente siempre fluirá en un sentido. Este aspecto es de gran importancia tenerlo en cuenta en el funcionamiento en el sistema fotovoltaico.
La alimentación de CA es diferente. La corriente no solo fluye en ambos sentidos, sino que su intensidad cambia rápidamente. Cuando la corriente se representa en función del tiempo, la curva forma una «onda». Hay todo tipo de ondas de corriente alterna. Sin embargo, el tipo de onda que usamos en nuestros hogares y negocios se llama «onda sinusoidal». Por eso, es importante usar un inversor de onda pura.
Conversión de energía de CC en energía de CA
Los primeros inversores usaban interruptores mecánicos para crear versiones simples de energía de CA, y hay algunos inversores (baratos) que utilizan interruptores mecánicos todavía disponibles en la actualidad. La versión más simple simplemente se enciende y apaga, produciendo la forma de onda «cortada». Para frecuencias más altas, el interruptor se enciende y apaga más rápidamente.
¿Cómo funciona el inversor de onda pura?
El cambio de corriente continua a corriente alterna de onda sinusoidal requiere una electrónica más compleja. Los inversores de onda sinusoidal funcionan en tres etapas: la etapa del oscilador, la etapa de refuerzo o amplificador y, finalmente, la etapa del transformador. La etapa del oscilador hace lo que dice el título: cambia la corriente continua a una corriente alterna oscilante.
La corriente continua se convierte en este tipo de corriente alterna mediante circuitos integrados. Sin embargo, en esta etapa, las oscilaciones o alturas de las olas son bastante pequeñas, demasiado bajas para alimentar algo útil que se usa en el hogar. Es necesario aumentar la altura de las olas, de ahí la siguiente etapa.
La etapa de refuerzo simplemente toma la señal de la etapa del oscilador y la amplifica. Esto crea formas de onda con alturas de onda mucho más altas, lo suficientemente altas para una potencia útil. Sin embargo, queda una cosa por hacer antes de que la energía llegue a una casa o negocio: el voltaje.
La etapa final del transformador obtiene el voltaje correcto. Una matriz residencial típica puede tener voltajes de CC de hasta aproximadamente 600V. Los arreglos comerciales pueden tener voltajes incluso más altos, por ejemplo, 1000 V o incluso más. La estabilidad de este voltaje es muy importante para la estabilidad de la red y los equipos que funcionan fuera de la red. Por lo tanto, el control de voltaje es una parte muy importante de un inversor off grid.
El inversor de onda pura es un dispositivo de gran importancia para un mayor rendimiento de las energías renovables. Su funcionamiento es imprescindible para convertir la energía CC en CA para el aprovechamiento correcto de los electrodomésticos del hogar. Por consiguiente, es de gran relevancia conocer cómo funciona en un sistema fotovoltaico para realizar la elección correcta de acuerdo con los requerimientos de este.
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